Fundamentos De Radioterapia

Castillo Hernández MelissaChang Guzmán CieloLerma Narváez Kattia8ºD

Def i ni ci ón

Es una forma de tratamiento basado en el empleo de radiaciones ionizantes con el objetivo de erradicar un tumor con una mínima evidencia de lesión estructural o funcional de los tejidos normales adyacentes, o como tratamiento paliativo.

Perspect i va hi st ór i ca

1895, Roentgen. Mientras hacía circular la electricidad a través de un tubo de Crookes, advirtió la fluorescencia de un trozo de papel cercano.

Roent gen

Analizó su atenuación y su intensidad, y formuló la ley del inverso de los cuadrados.

Así, cuando la distancia se duplica, la intensidad se divide por cuatro. Si la distancia se hace tres

veces menor, la intensidad pasa a ser nueve veces mayor.

Radi odi agnóst i co

Febrero de 1896, se tomaron las primeras radiografías de la Universidad de Pensilvania.

Charles Lester Leonard, primer esquiógrafo.

Murió de ca de piel.

Radi oact i vi dad

Henri Becquerel, observó el oscurecimiento de las placas por sales de uranio y concluyó que también emitían de manera espontánea y continua los rayos X. Comunicó los resultados a Pierre y Marie Curie.

Ef ect os bi ol ógi cos

Eritema cutáneo de la zona expuesta. Cáncer.

Pierre Curie efectuó un experimento sobre sí mismo, notando cambios cutáneos por irradiación y depilación después de una exposición al radio tras unas pocas horas de duración.

Graham Bell sugirió que si el radio “encerrado en un tubo delgado de vidrio” se introdujera “en lo más profundo de un cáncer”, podría hacer que el tumor retrocediera.

Hospi t al Sai nt Loui s en Par í s Poco después de enterarse del eritema

inducido por las radiaciones, se comenzaron a aplicar en la lucha contra el ca.

La primera curación por este método, en un paciente con un epitelioma basocelular, se publicó en 1899.

Reci di vas y ef ect os secundar i os Los primeros tratamientos acarreaban una

sola exposición muy amplia encaminada a la erradicación completa del tumor y los aparatos no eran tan eficaces.

Early Radiation Therapy Machine

Braqui t erapi a

El cacu fue el primero en tratarse con este procedimiento, advirtiéndose unas respuestas espectaculares.

Breast Brachytherapy (1920s)

Radi ot erapi a ext erna Claude Ragaud Y Henri Coutard utilizaron

dosis de radiación más pequeñas divididas en diversos tratamientos administrados a lo largo de varias semanas.

Ot ros avances

Con el tiempo se inventaron aparatos de mayor energía capaces de depositar dosis en profundidad.

First patient treated on a megavoltage linear accelerator

En función de dónde se sitúe la fuente productora de la radiación respecto al paciente

RT externaBraquiterapiaRT Metabólica

Tratamiento intracavitario - se colocan implantes radioactivos dentro de las cavidades del cuerpo, como la vagina o el útero.

Tratamiento intersticial - los implantes radioactivos se colocan directamente en el tumor y pueden permanecer en el paciente para siempre. 

Terapia de radiación interna no sellada - se inyecta un medicamento que contiene materiales radioactivos en una vena o cavidad del cuerpo.

Braquiterapia, Braquiterapia, (también (también llamada llamada curiterapia, curiterapia, radioterapia radioterapia interna, o interna, o plesioterapia)plesioterapia)

Radioterapia exclusiva

Radioterapia neoadyuvante (antes de cx)

Radioterapia adyuvante (postoperatoria)

Radioterapia concomitante, concurrente o sincrónica: (simultáneamente con otro tratamiento, generalmente la quimioterapia)

Radical o curativaEs la que emplea dosis de radiación altas, próximas al límite de tolerancia de los tejidos normales, con el objetivo de eliminar el tumor.

PaliativaGeneralmente es una radioterapia antiálgica, pero también puede ser hemostática, descompresiva, para aliviar una atelectasia pulmonar, etc.

VideoVideo

Fí si ca de l a oncorradi ol ogí a

¿Qué es la radiación?

Energía en tránsito, ya sean partículas dotadas de

paquetes de energía u ondas electromagnéticas.

Existen DOS tipos de radiación:

Ionizante – Puede remover electrones desde los átomos, convirtiéndolos en iones.

No ionizante – No tiene la energía suficiente para remover electrones desde los átomos.

Espectro electromagnético

Alta frecuencia Espectro electromagnético Baja frecuencia

Cósmicos Gama Rayos X Ultravioleta Luz Visible Infrarrojo Microondas Radio

Radiación Ionizante Radiación NO Ionizante

Conjunto de las frecuencias de radiación electromagnética.

Teleterapia

Rayos X

• Fuera del núcleo

• Se producen en aceleradores lineales

Rayos gamma

• Proceden del núcleo

• Surgen tras la desintegración de sustancias radiactivas.

Braquiterapia, núcleos radioactivos que se desintegran

Producción de las radiaciones.

1. Por desintegración radioactiva.

La energía liberada en este proceso lo hace bajo forma de rayos gamma.

2. Mediante aceleradores lineales.

Producen rayos X al dirigir electrones muy acelerados contra un blanco o contra una fina lámina de dispersión que abre el haz hasta alcanzar la superficie del paciente.

Ti pos de Radi oterapi a por acel eradores l i neal es.

1. Radioterapia de intensidad modulada (IMRT):

El tratamiento es más preciso y localizado, ya que se incrementa la acción sobre la masa tumoral y se evita la afectación de los tejidos sanos. Se utiliza en tumores situados muy cerca de órganos críticos como la médula espinal o los nervios ópticos.

IMRT plan ing a patient with a right-sided tonsil cancerThe high dose isodose lines curve in avoiding the right (pink) and left (light green) parotid (salivary) glands

2. Radi ot e r api a gui ada ( )por l a i mage n I GRT :

El acelerador lineal lleva integrado un equipo de imagen con rayos X y con un tomógrafo, lo que permite verificar la posición del paciente y la localización del tumor para mejorar la precisión. Básicamente se aplica en tumores de próstata.

3. Radi ot e r api a s i nc r oni z ada c on l a

r e s pi r ac i ón : se sincronizan los movimientos respiratorios con la salida del haz de radiación, y monitoriza y compensa los movimientos del tumor durante la irradiación. Esto es importante en tumores pequeños de pulmón que requieren un tratamiento de alta precisión y del aparato digestivo, sujetos a movimiento durante el tx como consecuencia de la respiración del paciente.

4. Radi ot e r api a e s t e r e ot áxi c a e xt r ac r ane al

Es una técnica muy precisa que permite aplicar elevadas dosis de radiación en una zona muy precisa. Se utiliza en cáncer de pulmón, hígado y hueso.

Dosis absorbida.

• El rad es la unidad de dosis absorbida y mide la energía que depositan todos los tipos de radiaciones ionizantes por unidad de masa.

• En la actualidad, el rad se está sustituyendo por el Gray (Gy), que se define como la absorción de una energía 100 veces mayor que un rad (1Gy= 100 rad = 1 julio/kg).

MAGNITUDES UTILIZADAS PARA CUANTIFICAR MAGNITUDES UTILIZADAS PARA CUANTIFICAR EFECTOS ESTOCÁSTICOSEFECTOS ESTOCÁSTICOS

Dosis absorbida: Energía absorbida por unidad de masa.Julio/kilogramo; Gray (Gy).

Dosis equivalente: Dosis absorbida ponderada por el factor de ponderación de la radiación.Julio/kilogramo; Sievert (Sv).

Dosis efectiva: Dosis equivalente ponderada por el factor de ponderación de tejido. Julio/kilogramo; Sievert (Sv).

MAGNITUDES DOSIMÉTRICASMAGNITUDES DOSIMÉTRICAS

Dosis efectivaDaño producido a la persona en función de la zona

del cuerpo con la interacciona el granizo)

Dosis absorbida(Nº de granizos que

impactan en el cuerpo)

Dosis equivalenteDaño producido a la persona en

función del tamaño del granizo)

INTERACCIONES Y ASPECTOS BIOLÓGICOS

La ionización altera la estructura electrónica de la materia y por tanto sus

propiedades.

La radiación ionizante puede desplazar un electrón de un átomo.

EFECTOS BIOLÓGICOS :EFECTOS BIOLÓGICOS :

¿COMO SE PRODUCEN?¿COMO SE PRODUCEN?

Ionización

En los tejidos vivos la ionización produce cambios químicos.Fuente: E. Gallego (Univ. Polit. Madrid)

LESIONES RADIOINDUCIDAS EN EL ADNLESIONES RADIOINDUCIDAS EN EL ADN

Para rayos X y gamma: 35% del daño es directo y 65% indirecto.

¿Cómo produce la radiación el daño en el ADN?

2 nm4 nm

H

HO Acción Indirecta

Acción Directa

OH·

Radicales libres

Acción directa

Radiación ionizanteAcción indirecta

Radicales libres

Daño al ADN

Daño subletal

Mecanismos de reparación

Célula transformada

Célula normal

Efecto estocástico

Daño letal

Efecto determinista

Daño letal

Muerte celular

EFECTOS BIOLÓGICOS RADIOINDUCIDOSEFECTOS BIOLÓGICOS RADIOINDUCIDOS

Las radiaciones controlan las células cancerosas por lo menos a través de tres efectos principales:

• Inducir la apoptosis

• Ocasionar detención permanente del ciclo celular o su diferenciación terminal

• Provocar la destrucción de las células por muerte mitótica.

FACTORES QUE DETERMINAN EL ÉXITO DE LA RADIOTERAPIA

Cuando las células se hallan expuestas a dosis letales de radiación, podrían no morir de inmediato ni al cabo de unas pocas horas de tratamiento, o a veces ni siquiera después de una sola tanda de radiación…

SobreviviránSobrevivirán y seguirán formando colonias Moriran Moriran con rapidez Pasarán por varias divisionesdivisiones antes de dejar

de dividirse.

Y esto depende de la reparación celular.

Capacidad de subsanar una lesión subletal.(Dosis por separado son menos eficaces) Reparación de lesiones con potencial letal.(Las células en reposo tienen más tiempo para

reparar el ADN antes de reincorporarse al ciclo)

Estos mecanismos de reparación

prolongan la supervivencia de una población celular sometida a un calendario fraccionado de radiaciones.

Tiempo necesario: 6 horas.

Tejidos de respuesta precoz.

Tejidos de respuesta diferida.

Poseen células progenitoras para su repoblación

El grado de toxicidad en estos tejidos expresa el balance entre la destrucción celular y su regeneración a partir de las células progenitoras que sobreviven.

Efectos tóxicos inmediatos

Si se supone que se deja pasar el plazo preciso entre las fracciones como para permitir la reparación completa de una lesión subletal, los efectos tardíos clásicos serán independientes del tiempo total de tratamiento.

A medida que se extiende el tiempo terapéutico total empleado para aplicar una dosis de radiación, las células manifiestan su capacidad de reponerse.

Por lo que la destrucción de las células de un tumor, BAJA.

Radiosensibilidad mayor:Final de G2, y durante

mitosis. Resistencia mayor:Células en fase S

intermedia o tardía y al comienzo de fase G2

Sensibilidad moderada:Final de G1 y comienzo de

S.

Estas variaciones de la sensibilidad con los diferentes momentos del ciclo celular podrían estar relacionadas con la propensión del ADN al daño o a la reparación en sus diversas fases.

Radiosensibilizador. Inhibe la reparación del ADN mediante la

formación irreversible de peróxidos en las moléculas dañadas, lo que “fija” la lesión producida por radiaciones.

Los tumores poseen una proporción mucho mayor de células hipóxicas que los tejidos normales.

4 erres de la radiobiología:

dReparación de la lesión subletal

dRedistribución de las células en el ciclo celularl Repoblación

l Reoxigenación

Objetivos del fraccionamiento

Tejido normal

• Dar tiempo a que Repare la lesión subletal.

Células tumorales

• Tiempo para Redistribuir las células en el ciclo celular

• Dar tiempo a Reoxigenación para aumentar radiosensibilidad.Si se deja pasar

demasiado tiempo, podría producirse una Repoblación o proliferación de las células tumorales.

La mayor parte de los protocolos actuales estipulan un intervalo de seis horas entre las fracciones para dejar que tenga lugar la reparación total.

Calendario Std en EU

• Dosis de 1.8 a 2 Gy diaria.

Planes de fraccionamiento modificado

• Las alternativas pueden dividirse según dos estrategias básicas:

• Hiperfraccionamiento y

• Fraccionamiento acelerado

Crece el número de fracciones y se reduce la dosis que integra cada una de ellas. La cantidad final administrada va a ser más amplia, mientras que el tiempo total sigue siendo casi el mismo al std (7sem)

Disminuye el tiempo total de tratamiento El número de fracciones, su tamaño y la dosis

final podrían reducirse o no. El descenso del tiempo global podría

contrarrestar la repoblación acelerada del tumor.

Representación esquemática de los protocolos de fraccionamiento modificado.

<p£ �óc M M MM M M Mp £Mp £ � ócMp £ � ó

Fraccionamiento <p <p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó< < < <p ûûûû MMMMMM

acelerado <p <p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó< < < < < <

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Hiperfraccionamiento <p <p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó^ MMMM MMMM

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Refuerzo <p <p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó<p £ � ó< < MMMM MMMM

Acelerado <p < < < < <p £ � ó<p £ � ó< < <<<< M

Esquemas hiperfraccionados o acelerados es la mayor toxicidad que puede verse en los pacientes que reciben quimioterapia simultánea, y la combinación de la quimioterapia con las radiaciones es cada día más frecuente.

Ef ectos adversos

Tabla 1 Efectos Inmediatos de la Radiación

Órgano Síntoma TratamientoSistémico Letargo, cansancio Sintomático

Piel Eritema, prurito ,descamación húmeda

Esteroides tópicos, evitar vendajes o ropa apretada,

Mucosis bucal y dientes Mucositis Lavado con bicarbonato sodico, xilocaina viscosa, analgésicos orales para el dolor.

Esófago Esofagitis Analgésicos sistémicos,

Pulmón Neumonía por irradiación Prednisona en casos graves

Hígado Hepatitis por irradiación tx sintomático

Intestino delgado Cólicos, diarrea, nauseas, vomito

Antidiarreicos, antieméticos

Vejiga urinaria Polaquiuria, tenesmo, disuria

Analgésicos urinarios, alfabloqueantes

Recto Tenesmo Sintomático

Hematopoyetico Citopenia Transfusiones,

Radi osensi bi l i zadores

Oxigenomiméticos Mitronidazol, misonidazol, etanidazol. Reducida eficacia clínica La difusión a los tejidos parece ser la limitante Efecto secundario: neuropatía periférica

Ot ras est rategi as

Tirapazamina, se activa en hipoxia. Efecto sinérgico con radiaciones Intensas naúseas y calambres.

Pi ri mi di nas hal ogenadas

El ADN con las pirinas halogenadas sustituidas resulta más vulnerable a las roturas de doble hélice bajo radiación.

En los estudios clínicos han mostrado escasa utilidad.

Ant i neopl ási cos

Son los radiosensibilizadores con más uso difundido.

Mitomicina C- Ano Taxanos- Mama Derivados del platino- pulmón, cabez y

cuello, cervix, vejiga 5-FU Esófago y páncreas

Radi oprotecci ón

Ofrece beneficios en cuanto a conservación de tejidos normales.

Los más abundantes son los compuestos sulfihidrilo, siendo la cisteína el primero en descubrirse en 1948.

Mecani smo de radi oprotecci ón Neutralización de los radicales libres y la

donación de hidrógeno para facilitar la reparación del ADN.

El radioprotector de uso clínico más frecuente es el WR-2721 (IV o subcutánea)

Proceso seguido en radioterapia

Planificacion del tratamiento

Identificar el volumen total del tumor y sus areas de posible

diseminacion.

Objetivo

Histologia tumoral, Extension de la enfermedad macroscopica, Regiones de diseminacion microscopica sin

enfermedad macroscopica, Administracion del tx tras intervecion quirurgica o un

lecho tumoral intacto. Toleracia de estructuras vecinas

VOLUMEN

Antes,

Colocando al paciente

directamente sobre el aparato

correspondiente.

Estableciendo campos de aplicacion mediante los detalles

anatomicos de superficie.

LA RADIOTERAPIA SE APLICABA

Ahora,

Campos de radiacion SIMULACION

Campos Campos terapeuticos terapeuticos antes de Tx.antes de Tx.

Determinar la Determinar la extension de la extension de la enfermedad y enfermedad y

relacionrelacion

Sistemas de planificacion terapeutica tridimensionales

TC, RM, PET

1. Creacion de campo mediante transferencia de TC a placas de simulacion.

2. Transferencia de imagenes de TC a sistema de planificacion terapeutica de tipo informatico.

3. Simulador de TC para eleborar campos de radiacion (Recreacion tridimensional del tumor).

Proceso

Examen para delimitar el tejido que requiere tratamiento

e

Volumen (blanco) se crea reuniendo tres componentes:

3. Volumen tumoral macroscopico (VTM)

2. Volumen tumoral clinico (VTC)

3. Volumen tumoral de planificacion (VTP)

Administrar dosis de radiacion

No. Haces de radiacionEnergia

Angulos y ponderacion

Dosis destinadas al tumor y organos normales se puede calcular con exactitud y de forma tridimensional.

Valora toxicidad que pudiera derivar de la radioterapia

Histograma dosis-volumen

Histograma dosis-volumen Dosis depositada a lo largo del volumen del

organo.

TUMOR

100% VOLUMEN RECIBA 100% DOSIS

EST. NORMALES

DOSIS MENORES

Los tejidos normales se protegen contra los haces de radiacion por diversos procedimientos,

• BlindajesBlindajes o revestimientos- fragmentos de plomo o de uranio

• Powers- aleacion de plomo (mayor precision de blindaje)

• Colimador multilaminar Colimador multilaminar (laminas con arreglo a la forma adecuada)

Despues de la planificacion

Verificar campos de simulacion en el aparato de tratamiento real. Posicion exacta:

Dispositivos de inmovilizacion

Luces lacer (recolocacion)

Paciente comienza tanda de radioterapia

Una tanda de radiaciones puede estar compuesta por un numero cualquiera de

fracciones.

o Paliativa- 5 y 15 fracciones

o Curativa- 25 y 40 fracciones

o Tx: 5 fracciones semanales

Uso clinico de las radiaciones

Tratamiento definitivo (unica modalidad curativa)

En lugar de la cirugia (conservacion del organo)

Acompañada con quimioterapia concurrente

Efecto sinergico sobre celulas tumorales

Forma adyuvante o neoadyuvante Correccion local o regional (extripacion quirurgica

de un tumor).

Uso clinico de las radiaciones

Aliviar muchos sintomas relacionados con la diseminacion o el crecimiento tumoral.

Incrementa tasa de control local antes o despues de operacion.

Nuevas modalidades en radioterapia

Depositar una dosis de radiacion mas elevada sobre el volumen tumoral en comparacion

con los tejidos normales que lo rodean.

Menor toxicidad o se puede recurrir a una mayor dosis en el volumen de destino con la

misma toxicidad.

Deben estar blindadas con paredes de hormigón. Debe haber placas de plomo móviles de 6 cm. de

grosor, para la colocación y retirada de las fuentes, y atención y cuidado del paciente.

Blindado y con equipo de rayos X.

Almacena fuentes d eenergía. . Está debidamente blindada y protegida, cerrada con llave y con las fuentes en una caja blindada..

atendido por el personal atendido por el personal autorizado y con monitores autorizado y con monitores de TV para la vigilancia de de TV para la vigilancia de los enfermos .los enfermos .

.

improbable recibir 10-30% del LDA

Es probable recibir 10-30% del LDA.

Se puede recibir LDA.

Riesgo de recibir en una sola exposición dosis superiores al LDA

LDA. Límite anual de dosis.